并联有源电力滤波器（Shunt Active Power Filter，SAPF）是一种先进的电力电子设备，用于改善电网电能质量。它通过检测电网中的谐波电流，并产生补偿电流，以减少谐波污染，提高供电系统的功率因数。在本项目中，SAPF 的设计与实现基于pq理论，这是一种在电力系统分析中广泛使用的理论。
pq理论是电气工程中用来描述三相电力系统的一种方法，它将三相系统中的每一相分解为无功功率（q）和有功功率（p）的分量。这种方法对于理解和控制电网中的谐波电流极其有效。在SAPF的应用中，控制器根据pq理论计算出需要注入的补偿电流，以消除非线性负载产生的谐波。
项目描述中提到的是一个40伏的三相系统，配备了一个60欧姆的三相全波整流器负载。全波整流器在交流电压波形的每个半周期内都导通，导致谐波含量较高。初始时，该系统的总谐波失真度（THDi）为29.56%，这是一个较高的数值，可能对电网和其他设备造成负面影响。
通过使用基于pq理论的SAPF，系统能够显著降低THDi至1.67%。这表明SAPF有效地滤除了谐波，使得电网电流接近正弦波形，提高了电能质量。较低的THDi意味着更少的能量浪费和更好的设备运行效率。
在 MATLAB 环境中开发SAPF，利用其强大的信号处理和控制理论工具箱，可以方便地进行仿真和控制器设计。MATLAB 是一个广泛应用于科研和工程领域的编程语言，尤其适合电力系统分析和控制算法的开发。项目文件“APFv1_hardware_build_0.zip”很可能包含了 MATLAB 代码、仿真结果以及可能的硬件实施方案，这些内容可能包括：
1. **仿真模型**：MATLAB/Simulink 模型，用于模拟SAPF的工作原理和性能。
2. **控制器设计**：可能包含基于pq理论的控制器算法代码，如基于比例积分微分（PID）的控制策略。
3. **结果分析**：可能有图表和数据，展示SAPF前后的谐波电流变化和THDi的改善情况。
4. **硬件配置**：可能有关于如何将仿真模型转换为实际硬件装置的详细说明，包括电路图和组件列表。
理解并应用这些内容，工程师可以深入研究SAPF的工作原理，改进控制器设计，或者将这一技术应用到其他具有类似需求的电力系统中。通过持续优化和调整，SAPF可以为提高电能质量提供有效的解决方案。
